Электродвигатели 5АИ 112: полный технический обзор
Электродвигатели серии 5АИ 112 представляют собой асинхронные трехфазные двигатели с короткозамкнутым ротором, соответствующие современному межгосударственному стандарту ГОСТ IEC 60034-1 (ранее ГОСТ Р 51689-2000). Данная серия является эволюционным развитием широко известных серий АИР и 4А, сохраняя преемственность основных установочных и присоединительных размеров, но с улучшенными энергетическими и эксплуатационными характеристиками. Модели 5АИ 112 относятся к габариту 112 по высоте оси вращения (112 мм) и являются одними из наиболее востребованных в диапазоне малых мощностей для приводов насосов, вентиляторов, компрессоров, станков и другого промышленного оборудования.
Конструктивные особенности и исполнения
Двигатели 5АИ 112 изготавливаются в основном алюминиевом корпусе (индекс «АИ» обозначает «Асинхронный, Интерэлектро», а также материал корпуса – алюминий). Конструкция включает в себя:
- Статор: Сердечник набран из изолированных листов электротехнической стали, запрессован в корпус. Обмотка выполняется из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F, что обеспечивает запас по перегреву при работе в номинальном режиме.
- Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка», литой из алюминиевого сплава. Конструкция оптимизирована для снижения магнитных шумов и вибраций.
- Подшипниковые щиты: Из алюминиевого сплава. Упорные подшипники качения (шариковые) обеспечивают радиальную и ограниченную осевую нагрузку.
- Охлаждение: Система охлаждения IC0141 – наружное самообдуваемое (крыльчатка на валу двигателя под защитным кожухом).
- Клеммная коробка: Расположена в верхней части корпуса. Может быть поворотной на 180° (опция), что облегчает подвод кабеля. Ввод осуществляется через резиновые уплотнители или сальники.
- У3 – для умеренного климата (рабочая температура от -45°C до +40°C).
- У2 – для умеренного климата (от -45°C до +40°C, с отличиями в условиях хранения).
- Т2 – для тропического климата.
- ХЛ – для холодного климата.
- IP54: Стандартное исполнение. Защита от попадания пыли в количестве, нарушающем работу, и от брызг воды со всех направлений.
- IP55: Более высокая защита. Пыленепроницаемы и защищены от струй воды с любого направления. Рекомендуется для установок вне помещений или в условиях повышенной влажности и запыленности.
- IM 1081: На лапах с двумя подшипниковыми щитами, с одним цилиндрическим концом вала.
- IM 2081: На лапах с фланцем на подшипниковом щите (комбинированное).
- Повышенный КПД: За счет оптимизации магнитной системы и снижения потерь, двигатели 5АИ соответствуют классу энергоэффективности IE2 (стандартный) или IE3 (повышенный) по IEC 60034-30-1, в то время как старые серии в основном попадали в класс IE1.
- Улучшенные пусковые характеристики: Более высокий пусковой момент при оптимизированных значениях пускового тока.
- Сниженный уровень шума и вибрации: Достигнуто за счет точной балансировки ротора и улучшенной конструкции.
- Унификация с международными стандартами: Полное соответствие требованиям IEC, что упрощает использование в составе импортного оборудования.
- Надежная изоляция: Обмотка с изоляцией класса F, но работающая в режиме, соответствующем классу B по нагреву (запас 25°C), что существенно увеличивает ресурс.
- Мощность: Должна быть не менее мощности на валу приводимого механизма с учетом коэффициента запаса (обычно 10-15%).
- Частоту вращения: Определяется требованиями технологического процесса. Для насосов и вентиляторов часто используют 1500 об/мин, для высокооборотного инструмента – 3000 об/мин.
- Напряжение и схему соединения обмоток: Стандартно 380/660 В при соединении треугольник/звезда соответственно. В клеммную коробку выведены все 6 концов обмоток, что позволяет переключать схему.
- Степень защиты IP: В зависимости от среды установки.
- Климатическое исполнение: В соответствии с местом эксплуатации.
Основные технические характеристики и параметры
Серия 5АИ 112 охватывает несколько типоразмеров, различающихся длиной сердечника (обозначается буквами S, M, L) и, соответственно, мощностью при одинаковом габарите. Ключевые параметры приведены в таблице.
Таблица 1. Номинальные параметры электродвигателей 5АИ 112
| Модель двигателя | Мощность, кВт | Синхронная частота, об/мин | Номинальная частота вращения (при 50 Гц), об/мин | Номинальный ток (380В), А | КПД, η, % | Коэффициент мощности, cos φ | Пусковой ток / Iном | Масса, кг (прим.) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5АИ 112 MA2 | 0.75 | 3000 | ~2800 | 1.8 | 78.0 | 0.83 | 6.0 | 15 |
| 5АИ 112 MB2 | 1.1 | 3000 | ~2850 | 2.5 | 80.5 | 0.84 | 6.5 | 16 |
| 5АИ 112 MA4 | 0.55 | 1500 | ~1400 | 1.5 | 75.0 | 0.73 | 5.0 | 17 |
| 5АИ 112 MB4 | 0.75 | 1500 | ~1410 | 2.0 | 77.0 | 0.76 | 5.5 | 18 |
| 5АИ 112 MA6 | 0.37 | 1000 | ~920 | 1.2 | 70.0 | 0.68 | 4.5 | 18 |
| 5АИ 112 MB6 | 0.55 | 1000 | ~930 | 1.7 | 72.0 | 0.70 | 5.0 | 19 |
Примечание: Точные значения КПД, тока и массы зависят от производителя и должны уточняться по каталогу. Данные приведены для исполнения IM 1081 (на лапах).
Климатические исполнения и степени защиты
Двигатели 5АИ 112 производятся в различных климатических исполнениях, наиболее распространенные:
Степень защиты по ГОСТ/IEC 60034-5 является критическим параметром для выбора условий установки:
Режимы работы и монтаж
Двигатели серии 5АИ 112 рассчитаны на продолжительный режим работы S1 по ГОСТ IEC 60034-1. Допускается работа в других режимах (S2, S3, S6) при условии соответствующего снижения нагрузки и контроля нагрева. Монтажное исполнение по ГОСТ 2479 (IEC 60034-7):
Крепление осуществляется с помощью фундаментных болтов через отверстия в лапах. Обязательна центровка вала двигателя с валом рабочей машины с использованием соответствующих муфт. Несоосность приводит к повышенной вибрации, износу подшипников и выходу из строя.
Сравнение с предыдущими сериями (АИР, 4А) и преимущества
Серия 5АИ является модернизацией серий АИР и 4А. Ключевые улучшения:
Подбор и эксплуатация
При выборе двигателя 5АИ 112 необходимо учитывать:
Эксплуатация требует регулярного технического обслуживания: контроль вибрации, температуры подшипниковых узлов (не должна превышать 95°C), периодическая замена смазки (тип и периодичность – по паспорту изделия), очистка наружных поверхностей от загрязнений для обеспечения охлаждения.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается 5АИ 112МА4 от 5АИ 112МВ4?
Буквы «А» и «В» в позиции после габарита (112) обозначают длину сердечника статора (укорачивание). «А» – короткая длина (меньшая мощность), «В» – длинная (большая мощность). Таким образом, 5АИ 112МВ4 имеет большую мощность (0.75 кВт) по сравнению с 5АИ 112МА4 (0.55 кВт) при одинаковой частоте вращения (1500 об/мин).
Можно ли подключить двигатель 5АИ 112 на 380В к однофазной сети 220В?
Прямое подключение невозможно. Для работы от однофазной сети требуется использование пусковых и рабочих конденсаторов (схемы «треугольник» или «звезда» с конденсаторным фазосдвигающим элементом). При этом мощность на валу снизится на 30-50%, а пусковые характеристики ухудшатся. Данный режим не является штатным и должен применяться с осторожностью.
Какой класс энергоэффективности у двигателей 5АИ 112?
Большинство двигателей серии 5АИ 112, выпускаемых в настоящее время, соответствуют классу IE2 (Standard Efficiency). Отдельные производители предлагают исполнения с классом IE3 (High Efficiency). Класс IE1 для новых двигателей данной серии не актуален.
Какие подшипники установлены в двигателях этого габарита и как часто их смазывать?
Как правило, используются шариковые подшипники качения закрытого типа (например, 6204, 6205). В стандартном исполнении они являются необслуживаемыми (закрытый уплотнением смазочный объем) и не требуют пополнения смазки в течение всего срока службы. Для двигателей в тяжелых условиях эксплуатации могут применяться подшипники с возможностью переснабжения смазкой через пресс-масленку (исполнение по заказу). Периодичность и тип смазки в этом случае указываются в паспорте.
В чем разница между исполнениями IM 1081 и IM 2081?
IM 1081 – двигатель на лапах. IM 2081 – комбинированное исполнение: двигатель имеет и лапы для крепления к фундаменту, и фланец (обычно типа F или FF по ГОСТ/IEC 60034-7) на подшипниковом щите для присоединения к ответному фланцу механизма. Это удобно для насосов, редукторов и других агрегатов с фланцевым соединением.
Что означает цифра «2», «4» или «6» в конце обозначения модели (например, 5АИ 112МА2)?
Эта цифра указывает на число полюсов двигателя: 2 – двухполюсный (синхронная частота ~3000 об/мин), 4 – четырехполюсный (~1500 об/мин), 6 – шестиполюсный (~1000 об/мин). От числа полюсов напрямую зависит частота вращения вала.
Заключение
Электродвигатели серии 5АИ 112 являются современным, надежным и энергоэффективным решением для широкого спектра промышленных приводов малой мощности. Их конструкция, соответствующая актуальным международным стандартам, обеспечивает длительный срок службы, удобство монтажа и обслуживания. Правильный подбор по мощности, частоте вращения, степени защиты и климатическому исполнению гарантирует стабильную и экономичную работу технологического оборудования в заданных условиях эксплуатации. При замене устаревших двигателей серий АИР и 4А на 5АИ пользователь получает заметный выигрыш в снижении эксплуатационных затрат за счет более высокого КПД.